NO139286B

NO139286B - NOISE REDUCING DEVICE FOR ROTARY CUTTING SYSTEMS O.L.

Info

Publication number: NO139286B
Application number: NO780067A
Authority: NO
Inventors: Sture Lindblad
Original assignee: Sture Lindblad
Priority date: 1977-01-18
Filing date: 1978-01-09
Publication date: 1978-10-30
Also published as: FR2377144A1; FR2377144B1; DE2800546C2; DK146971C; GB1594129A; NO139286C; DK14178A; NO780067L; SE7700499L; DE2800546A1; IT1091837B; SE402854B; US4214426A; DK146971B; IT7819228A0

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et roterende kli<p>pesystem The present invention relates to a rotary clip system

som omfatter roterende kniver og/eller vifter, i første rekke slike system, som er beregnet for klipping av gras. which include rotating blades and/or fans, primarily such systems, which are intended for cutting grass.

Ved kjente system for motorgraskli<p>pere skjer systemets rotasjon med høy hastighet vesentlig i et horisontal plan og rundt en vertikal aksel. Det er kjent å utforme en kniv som et langstrakt, smalt blad og likeens å tilpasse et slikt blad for forskjellige formål ved å utforme bladet med oppover- og/eller nedoverbøyde partier, eventuelt adskilt med utsparinger eller slisser i bladet. USA-patentskrift 3.080.697 viser en utførelse av en slik kniv. Det er også kjent å utforme en kniv med en opp-vinklet eller konkav overside for å skape en vifteeffekt, hvorved det dannes en luftstrøm som reiser graset og derved gjør det lettere å klippe. In known systems for motorized lawnmowers, the rotation of the system takes place at high speed essentially in a horizontal plane and around a vertical axis. It is known to design a knife as an elongated, narrow blade and likewise to adapt such a blade for different purposes by designing the blade with upwardly and/or downwardly bent parts, possibly separated by recesses or slits in the blade. US patent document 3,080,697 shows an embodiment of such a knife. It is also known to design a knife with an up-angled or concave upper side to create a fan effect, whereby an air current is created which raises the grass and thereby makes it easier to cut.

Det er også kjent å skape en slik vifteeffekt ved å anordne adskilte vifter som samvirker med en eller flere roterende kniver., hvilke enten kan være i ett stykke fra spiss til spiss eller også dannes av kortere kniver, fortrinnsvis leddbart festet til kanten av et roterende sirkulært, med armer eller på annen måte utformet sentralt parti som er festet nå rotasjonsakselen. Det sentrale partiet kan dannes av en vesentlig plan plate eller arm som danner feste for kniven eller knivene. Det sentrale partiet kan bære en separat vifte eller ha viftevinger onnbøyd fra platen eller armen. Slike opphøyde partier oppviser på sin overside vanligvis en vinklet form på samme måte som det tidligere er beskrevet for knivene. Den etterstrevete effekten - en vifteeffekt for å reise graset - oppnås således ved å oppvinkle knivene, ved å anordne en vifte eller ved en kombinasjon av begge deler. It is also known to create such a fan effect by arranging separate fans that interact with one or more rotating blades, which can either be in one piece from tip to tip or also formed by shorter blades, preferably hingedly attached to the edge of a rotating circular, with arms or otherwise designed central part which is attached now to the axis of rotation. The central part can be formed by a substantially planar plate or arm which forms an attachment for the knife or knives. The central section may carry a separate fan or have fan blades bent from the plate or arm. Such raised parts usually have an angled shape on their upper side in the same way as previously described for the knives. The desired effect - a fan effect to raise the grass - is thus achieved by angling the blades, by arranging a fan or by a combination of both.

Ved bruk av roterende kniver og viftevinger av de beskrevne utformninger, oppnår man imidlertid på grunn av den store hastig-heten og de skarpe kantene og overgangene som disse oppviser,et meget høyt lydnivå, d.v.s. forstyrrende støy. Denne støy har vist seg å utgjøre en meget stor del av den totale støy fra en motorgrasklipper, særlig slike med elektrisk drift, siden elek-triske motorer har en betydelig stillere gang enn bensinmotorer. I forbindelse med den nåværende store interesse for miljøvern When using rotating knives and fan blades of the designs described, however, due to the high speed and the sharp edges and transitions which these exhibit, a very high sound level is achieved, i.e. disturbing noise. This noise has been shown to make up a very large part of the total noise from a motor lawnmower, especially those with electric drive, since electric motors have a significantly quieter operation than petrol motors. In connection with the current great interest in environmental protection

og miljøvernende forholdsregler, er det gitt bestemmelser ved-rørende forstyrrende støy, som har skjerpet kravene om lavt støy-nivå kraftig. and environmental protection measures, provisions have been made regarding disturbing noise, which have greatly tightened the requirements for a low noise level.

Foreliggende oppfinnelse har til formål å redusere vesentlig den forstyrrende støyen fra klippesystem med roterende kniver og viftevinger, i første rekke slike som er beregnet for gras-klippemaskiner. Formålet oppnås på en overraskende enkel måte og meget effektivt, med praktisk talt uforandrete omkostninger, på den måte som er angitt i den karakteriserende del av patent-krav 1. Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen er angitt i underkravene. The purpose of the present invention is to significantly reduce the disturbing noise from a mowing system with rotating blades and fan blades, primarily those intended for lawn mowers. The purpose is achieved in a surprisingly simple way and very efficiently, with practically unchanged costs, in the manner indicated in the characterizing part of patent claim 1. Further advantageous features of the invention are indicated in the subclaims.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 viser et kjent klippeystem med roterende kniv med konkav overside, fig. 2 viser en gjennomskjæring av den ytre delen av kniven i fig. 1 med luftstrømningslinjer innlagt, fig. 3 viser et riss ovenfra av et kjent kniv- viftesystem med et sentralt parti, fig. 4 viser en gjennomskjæring av viftevingen i fig. 3, fig. 5 viser en gjennomskjæring av en kniv ifølge oppfinnelsen på samme måte som kniven i fig. 2 og endelig viser fig. 6 en gjennomskjæring av en viftevinge ifølge oppfinnelsen på samme måte som viftevingen i fig. 4. The invention will be described in more detail below with reference to the drawings, where fig. 1 shows a known cutting system with a rotating knife with a concave upper surface, fig. 2 shows a cross-section of the outer part of the knife in fig. 1 with air flow lines inserted, fig. 3 shows a top view of a known knife fan system with a central part, fig. 4 shows a cross-section of the fan blade in fig. 3, fig. 5 shows a cross-section of a knife according to the invention in the same way as the knife in fig. 2 and finally shows fig. 6 a cross-section of a fan blade according to the invention in the same way as the fan blade in fig. 4.

I fig. 1 er la den skarpe ytre delen av et knivblad 2a som har formen av et håndjern med diagonalt motsatte hjørner oppbøyd for dannelse av viftevinger, idet den ytre delen ved forsiden er utformet som en egg. Knivbladet roterer ved sitt midtpunkt rundt en aksel 3a. Fig. 2 viser et snitt gjennom den ytre delen av knivbladet 2a med dets konkave overside, eggen la og det opphøyde bakparti-et 4a. Linjene 5a og 6a angir luftens strømning på knivbladets over- hhv. underside. Fordi knivbladet roterer med høy hastighet ved bladspissene, oppstår hvirvler 7a bak knivens ytre, bakre partier, hvilke hvirvler støtvis avskilles fra knivbladets 2a bakkant. Dette forårsaker en kraftig støy når grasklipperen brukes. In fig. 1 is the sharp outer part of a knife blade 2a which has the shape of a handcuff with diagonally opposite corners bent up to form fan blades, the outer part at the front being shaped like an egg. The knife blade rotates at its midpoint around an axis 3a. Fig. 2 shows a section through the outer part of the knife blade 2a with its concave upper side, the edge la and the raised rear part 4a. Lines 5a and 6a indicate the flow of air on the top of the knife blade, respectively. underside. Because the knife blade rotates at a high speed at the blade tips, vortices 7a occur behind the outer, rear parts of the knife, which vortices are abruptly separated from the rear edge of the knife blade 2a. This causes a loud noise when the lawnmower is used.

Fig. 3 viser et kniv-viftesystem med en sirkelformet plate Fig. 3 shows a knife-fan system with a circular plate

8 av stål med oppbøyde viftevinger 9. Knivbladene 2b er ledd- 8 of steel with bent fan blades 9. The knife blades 2b are articulated

bart festet til platens 8 kant. I gjennomskjæring har knivblad-enes . 2b ytre del samme utseende som vist i fig. 2. Fra støysyns-punkt har disse knivblad 2b samme ulemper som beskrevet ovenfor. Fig. 4 viser et snitt gjennom en viftevinge 9 som er oppbøyd fra platen 8, og strømningslinjer 5b på oversiden av denne. Når en slik viftevinge roterer oppstår også hvirvler 7b som støtvis skilles fra vingens bakside og forårsaker kraftig støy på samme måte som beskrevet for kniven. just attached to the plate's 8 edge. In cutting through, the knife blade's . 2b outer part same appearance as shown in fig. 2. From a noise point of view, these knife blades 2b have the same disadvantages as described above. Fig. 4 shows a section through a fan blade 9 which is bent up from the plate 8, and flow lines 5b on the upper side of this. When such a fan blade rotates, vortices 7b also arise, which are separated from the back of the blade in shocks and cause loud noise in the same way as described for the knife.

Fig. 5 viser på tilsvarende måte som i fig. 2 et snitt gjenn- Fig. 5 shows in a similar way as in fig. 2 an average re-

om den ytre delen av en roterende kniv 2c som er utformet ifølge oppfinnelsen og som skal beveges i nilens retning. Knivens blad har en fremre, skjærende egg lc. I retning fra denne har knivens overside først et parti 21 med konkav form, hvilket deretter følges av et parti 23 med konveks form. Kniven 2c er således ved forrenden sett i rotasjonsretningen utformet med et plant parti 20, mens den ved bakenden, sett i rotasjonsretningen, er utformet med et plant parti24 som er forskjøvet i forhold til planet for det fremre partiet, idet de to partiene er orientert slik at de oppviser stort sett parallelle skjæringer med plan som er parallelle med rotorens rotasjonsakse og er hovedsakelig vinkelrette på knivens 2c lengderetning, mens de to partiene er forenet med et mellomliggende parti 22 som med jevne rundinger 21 og 23 slutter seg til de respektive endepartier. Knivens bakre, plane parti 24 ligger således vesentlig i rotasjonsplanet 29 som er en del av den rotasjonsflaten rundt akselen som dannes av knivens bakkant. Ved dette oppnås at luftstrømmen 28, når den forlater knivbladet 2c, vesentlig har samme retning som det bakerste, plane partiet 24. Dette innebærer at avløsningshvirvler 27 bare dannes rett bak selve kanten på knivbladet 2c ved at disse hvirvler 27 får meget liten utstrekning, blir støynivået meget lavt. about the outer part of a rotating knife 2c which is designed according to the invention and which is to be moved in the direction of the Nile. The blade of the knife has a front, cutting egg lc. In the direction from this, the upper side of the knife first has a part 21 with a concave shape, which is then followed by a part 23 with a convex shape. The knife 2c is thus designed at the front end, seen in the direction of rotation, with a flat part 20, while at the rear end, seen in the direction of rotation, it is designed with a flat part 24 which is offset in relation to the plane of the front part, the two parts being oriented as follows that they exhibit largely parallel cuts with planes that are parallel to the axis of rotation of the rotor and are mainly perpendicular to the longitudinal direction of the blade 2c, while the two parts are joined by an intermediate part 22 which joins the respective end parts with smooth curves 21 and 23. The rear, flat part 24 of the knife thus lies essentially in the plane of rotation 29, which is part of the rotational surface around the shaft formed by the rear edge of the knife. This achieves that the air flow 28, when it leaves the knife blade 2c, essentially has the same direction as the rear, flat part 24. This means that detachment vortices 27 are only formed directly behind the very edge of the knife blade 2c by these vortices 27 having a very small extent, noise level very low.

Fig. 6 viser på motsvarende måte som i fig. 5 et snitt gjennom den ytre delen av en roterende viftevinge 9a som er utformet i samsvar med oppfinnelsen og som på oversiden først har et parti 21a med konkav form, hvilket deretter følges av et parti 23a med konveks form. Viftevingen 9a er således ved forlenden, sett i rotasjonsretningen, utformet med et plant parti 20a, mens den ved bakenden er utformet med et plant parti 24a som er for-skjøvet i forhold til planet for forpartiet, idet de to partiene er orientert slik at de oppviser stort sett parallelle skjæringer med plan som er parallelle med rotorens rotasjonsaksel og står hovedsakelig vinkelrett på viftevingens 9a lengderetning, mens de to partiene er forenet ved hjelp av et mellomparti 22a som med jevne rundinger 21a og 23a slutter seg til de respektive endepartier. Fig. 6 shows in a corresponding manner as in fig. 5 a section through the outer part of a rotating fan blade 9a which is designed in accordance with the invention and which on the upper side first has a part 21a with a concave shape, which is then followed by a part 23a with a convex shape. The fan blade 9a is thus designed at the front end, seen in the direction of rotation, with a flat part 20a, while at the rear end it is designed with a flat part 24a which is offset in relation to the plane of the front part, the two parts being oriented so that the shows mostly parallel cuts with planes that are parallel to the axis of rotation of the rotor and are mainly perpendicular to the longitudinal direction of the fan blade 9a, while the two parts are united by means of an intermediate part 22a which joins the respective end parts with smooth curves 21a and 23a.

Viftevingens bakerste, plane parti 24a ligger således vesentlig i den rotasjonsflate 29a, som ved rotasjon rundt aksen dannes av viftevingens 9a bakkant. På samme måte som beskrevet ovenfor for kniven, forlater luftstrømmen viftevingens 9a bakerste, plane parti 24a vesentlig i dette partiets retning, på denne måten dannes bare meget små avløsningshvirvler 27a rett bak selve kanten på viftevingen med meget lavt støynivå som følge. The rearmost, flat part 24a of the fan blade thus lies substantially in the rotational surface 29a, which is formed by the rear edge of the fan blade 9a during rotation around the axis. In the same way as described above for the blade, the airflow leaves the rear, flat part 24a of the fan blade 9a substantially in the direction of this part, in this way only very small detachment vortices 27a are formed directly behind the very edge of the fan blade with a very low noise level as a result.

Som nevnt i innledningen, forårsakes den største delen av den totale støyen fra en motorgrasklipper av støy fra det roterende systemet av vifter og/kniver. Ved å utforme disse deler ifølge oppfinnelsen, dempes støyen betydelig. Ved praktiske prøver har man funnet at ved middelstore roterende system med såvel kniver som vifter, reduseres støynivået ved hjelp av en anordning ifølge oppfinnelsen med ca. 8 dB(A), hvilket er en meget betydelig støy-reduksjon. As mentioned in the introduction, the largest part of the total noise from a motorized lawnmower is caused by noise from the rotating system of fans and/blades. By designing these parts according to the invention, the noise is significantly reduced. In practical tests, it has been found that with a medium-sized rotating system with both blades and fans, the noise level is reduced by means of a device according to the invention by approx. 8 dB(A), which is a very significant noise reduction.

Man innser lett at den foreslåtte utforming av knivbladet One easily realizes that the proposed design of the knife blade

og viftevinger ikke medfører noen eller bare en ubetydelig for-dyring av disse, siden materialforbruket er det samme og de verk-tøy som kreves for tilvirkningen bare blir ubetydelig dyrere. and fan blades do not result in any or only an insignificant increase in the price of these, since the material consumption is the same and the tools required for the production only become insignificantly more expensive.

Ved oppfinnelsen har en altså oppnådd vesentlig lavere støynivå uten nevneverdig omkostning. With the invention, a significantly lower noise level has thus been achieved without significant cost.

For ytterligere å redusere hvirveldannelsen ved knivbladets eller viftevingens bakkant - og dermed også ytterligere redusere støynivået - kan bakkanten rundes eller avfases, hvilket også kan skje uten nevneverdig kostnad. In order to further reduce the vortex formation at the rear edge of the knife blade or fan blade - and thereby also further reduce the noise level - the rear edge can be rounded or chamfered, which can also be done at no significant cost.

Ovenfor er det beskrevet hvordan støy fra roterende kniver eller viftevinger ved et roterende klippesystem reduseres vesentlig ved en utforming ifølge o<p>pfinnelsen. Det skulle uten videre være klart at oppfinnelsen også kan tilpasses for andre roterende, utragende partier av et roterende system, på samme måte som ved bruk av flere roterende kli<p>pesystemer innenfor ett og samme aggregat. Above, it is described how noise from rotating knives or fan blades in a rotating cutting system is significantly reduced by a design according to the invention. It should be clear without further ado that the invention can also be adapted for other rotating, projecting parts of a rotating system, in the same way as when using several rotating cutting systems within one and the same unit.

Claims

1. Noise dampening device in a mowing system, e.g., for grass cutting, which rotates about an axis and which presents a rotor which is arranged substantially perpendicular to a drive shaft and which is fixedly connected thereto, comprising a number of blade-shaped elements, such as cutting elements, e.g. egg-carrying knives (2a, 2b, 2c) or element for creating a fan effect, e.g. fan blades (4a, 4b, 9a) characterized in that the elements (2c, 9a) at the front end, seen in the direction of rotation, are designed with a flat part (20, 20a) while at their rear end, seen in the direction of rotation, they are designed with a planar part (24, 24a) which is displaced in relation to the front part's plane, the two parts being positioned in such a way that they show mostly parallel cuts (fig. 5 and 6) with planes that are parallel to the rotor's axis of rotation and in essentially perpendicular to the longitudinal direction of the elements (2c, 9a), under which the two parts (20, 20a; 24, 24a) are united by means of an intermediate part (22; 22a), as with smooth transitions (21, 23; 21a, 23a ) join the respective end portions (20, 24; 20a, 24a).

2. Device in accordance with claim 1, characterized in that the back edge of the rear part (24, 24a) is rounded or chamfered to facilitate the release from the edge of the air that flows past the element, without disturbing vortex formation.

3. Device in accordance with claim 1 or 2, characterized in that the front (20, 20a) and rear (24, 24a) parts of the element (2c, 9a) are located in a plane, which is largely perpendicular to the axis of rotation of the rotor.